混联机器人UD-CFRP铣削过程切削力及加工质量分析

• 作者: 尚帅 张艳 李士鹏 李皓 牛文铁 秦旭达
• 来源期刊: 机械科学与技术
• 学科: 工学
• 关键词: CFRP 铣削力模型 纤维切削角 毛刺长度 加工表面质量
• 年，卷（期）: 2020,（12）
• 所属期刊栏目: 精密制造与加工
• 页码范围: 1898-1905
• 页数: 8页
• 分类号: TG156
• 语种: 中文
• DOI: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20190345

摘要

随着碳纤维增强复合材料(Carbon fiber reinforced plastic,CFRP)在航空航天领域应用比例的增多,其切削加工也逐渐成为研究热点.基于TriMule混联机器人加工平台,通过螺旋立铣刀CFRP铣削实验,识别了不同切削条件下对应的切削力系数,发现CFRP铣削过程中的径向、切向切削力系数可以表示为纤维切削角的三角函数.结合不同切削参数的CFRP铣削实验对所提出的铣削力模型的准确性进行验证,分析了纤维切削角对CFRP铣槽加工质量的影响规律.在CFRP铣削加工中,毛刺按照其形成机理可以分为Ⅰ型和Ⅱ型两种,其中Ⅰ型毛刺由纤维在切削平面的弯曲变形引起,Ⅱ型毛刺由纤维在切削平面和垂直于切削平面的弯曲变形引起.试验结果表明,Ⅰ型毛刺长度随起始纤维切削角βs的增大而减小,Ⅱ型毛刺长度随截止纤维切削角βe的增大而增大.